Blockchain üçlemi nedir?

Temel içgörüler

Blockchain üçlemi, dağıtık ağlarda merkezsizlik, güvenlik ve ölçeklenebilirliğin aynı anda sağlanmasının zorluğunu tanımlar; bir özelliği geliştirirken genellikle diğerinden ödün verilir. Layer 1 ve layer 2 gibi çeşitli yaklaşımlar bu sınırlamaları aşmak için geliştirilmiştir, ancak kesin bir çözüm henüz bulunamamıştır. Bazı projeler önemli ilerlemeler kaydettiklerini iddia etse de, üçlemin tamamen çözülmesi arayışı devam etmektedir.

Blockchain üçlemi, diğer adıyla ölçeklenebilirlik üçlemi, dağıtık sistemlerin ölçeklendirilmesindeki temel sorunu ortaya koyan bir teoremdir. Bu teorem, blockchain’in üç ana özelliğinin (merkezsizlik, güvenlik, performans) aynı anda eşit düzeyde desteklenemeyeceği fikrine dayanır. Merkezsiz ağlar, bu üç özelliğin yalnızca ikisini yüksek seviyede sağlayabilir; birini iyileştirirken diğerinin mutlaka zayıflayacağı anlamına gelir.

Bunu Bitcoin örneğiyle açıklayabiliriz. Bu blockchain’de saniyede gerçekleşen işlem sayısı oldukça düşüktür — yaklaşık yedi — ve bloklar her on dakikada bir çıkarılır. Sonuç olarak, ağ yoğunlaştığında düşük ücretli işlemlerin gerçekleşmesi çok uzun sürebilir. Kısacası, güvenlik ve merkezsizlik yüksek düzeyde sağlanırken, performans düşük kalır.

Performansı artırmanın bir yolu blok boyutunu büyütmektir; ancak bu, sistemin karmaşıklığını önemli ölçüde artırır. Sonuç olarak, yalnızca büyük madencilik havuzları ağda kalır ve sistem daha merkezi bir yapıya dönüşür. Madencilik süresini azaltarak performansı artırmaya çalışırsanız, bu kez güvenlikten ödün verirsiniz; çünkü düğümler yeni bloklar çıkarılmadan önce fikir birliğine varacak zamana sahip olamayabilir.

Blockchain üçleminin tarihi

Amerikalı bilim insanı ve bilgisayar bilimi profesörü Eric Brewer, 1990’larda CAP teoremini ortaya koydu (2002’de resmen kanıtlandı). Bu teoremin temelinde, herhangi bir dağıtık veri deposunun yalnızca üç ana özelliğin ikisini sağlayabileceği fikri yatar: tutarlılık, erişilebilirlik ve bölümleme toleransı. Bu da, merkezsiz sistem geliştiricilerinin, bu üç özelliğin ikisini yüksek düzeyde sağlamak için birinden vazgeçmek zorunda kalacağı anlamına gelir.

Bu teorem daha sonra blockchain’e uyarlandı ve Vitalik Buterin tarafından popülerleştirildi. Onun Ethereum projesi, DApp’lerin dağıtık olarak çalıştırılmasını destekleyen ilk platform oldu. Merkezsiz uygulamaların kullanıcı sayısında sınırsız büyüme potansiyeli olduğu için, Ethereum geliştiricilerinin ana hedefi, merkezsizlik veya güvenlikten ödün vermeden ağın işlem kapasitesini artırmaktı.

Farklı ağlarda blockchain üçlemi nasıl yaşanıyor?

Her dağıtık veritabanının üç ana özelliği olduğu kabul edilir:

• ölçeklenebilirlik (blockchain’in performansını artırabilmesi, yani saniyede daha fazla işlem gerçekleştirebilmesi);
• güvenlik (saldırılara karşı dayanıklılık);
• merkezsizlik (merkezi bir yönetim organının olmaması, ağın işleyişinin tamamen katılımcılar arasında dağıtılması).

Şimdi, blockchain üçleminin farklı merkezsiz ağlar üzerindeki etkisini örneklerle açıklayalım.

• Traditional blockchains (örneğin Bitcoin ve Litecoin). Bu ağlarda katılımcıların her işlemi onaylaması gerekir; bu da güvenlik ve merkezsizliği artırırken, verimliliği sınırlar.
• High-speed networks. Bu tür ağlarda az sayıda düğüm bulunur, ancak her biri katı gereksinimlere uymak zorundadır. Bu yaklaşım, ağın performansını ve güvenliğini artırırken, merkezsizliği önemli ölçüde azaltır.
• Multichains. Bu yaklaşımda uygulamalar, birbirleriyle çapraz zincir protokolleri (CCIP) aracılığıyla iletişim kuran farklı ağlara bağlanır. Bu tür blockchain’ler yüksek merkezsizlik ve ölçeklenebilirlik sunar; ancak güvenlikten ödün verilir. Çünkü bir saldırganın tüm sistemi ele geçirmesi için yalnızca bir ağdaki düğümlerin çoğunluğunu kontrol etmesi yeterlidir. Bu durum, ekosistemin yapısını tehdit eder ve tüm katılımcılar için ciddi sonuçlara yol açabilir.

Blockchain üçleminin çözümü var mı?

Merkezsiz defter geliştiricileri, yıllar boyunca blockchain üçlemini çözmek için birçok girişimde bulundu.

Günümüzde, merkezsiz defter geliştiricileri blockchain üçlemini çözmek için iki ana alanda çalışıyor: ağ katmanları 1 ve 2.

• Layer 2. Ölçeklenebilirlik sorununu çözmek isteyen bazı blockchain’ler, yüklerinin bir kısmını “layer 2” olarak adlandırılan, aslında ayrı bir blockchain’e taşımayı tercih eder. Ethereum üzerinde çalışan Optimism, Arbitrum ve Polygon gibi ağlar layer 2 çözümlerine örnektir.
• Layer 1. Layer 1 çözümleri ise ana blockchain’in mimarisinde değişiklik gerektirir. Farklı ağ geliştiricileri; PoW (proof-of-work) gibi yavaş algoritmalardan başka konsensüs algoritmalarına geçiş, sharding, blok boyutunu artırma veya madencilik süresini azaltma gibi çeşitli yöntemler sunar. Ancak bu değişikliklerin tasarlanıp uygulanması, layer 2 çözümlerine kıyasla çok daha zordur ve daha uzun sürer.

Bazı proje sahipleri, “mükemmele yakın uzlaşıların” ötesine geçtiklerini ve üçlemi tamamen çözdüklerini iddia ediyor. Örneğin geçen yıl, Kaspa geliştiricileri, BlockDAG sayesinde kendi ağlarında üçlemin artık bir sorun olmadığını duyurdu. BlockDAG’in ne olduğunu ve Kaspa’nın nasıl çalıştığını öğrenmek için makalemizi inceleyin.

Blockchain’de üç temel özelliğin ikisinden ödün vermeden birini geliştirmeye yönelik yeni fikirler giderek artıyor. Blockchain üçleminin tamamen çözüme kavuşup kavuşmayacağını ise zaman gösterecek.